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スパッタエピタキシー法を用いた歪GeSn系チャネル素子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25820121
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

塚本 貴広  東京農工大学, 工学(系)研究院(研究科), 助教 (50640942)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードゲルマニウムスズ / スパッタエピタキシー法 / 結晶成長 / GeSn / スパッタエピタキシー / ゲルマニウム
研究成果の概要

GeSnはⅣ族半導体の中で最も移動度が高い電子材料であるが、GeへのSnの固溶限が小さいためSnが析出しやすく、結晶成長技術の開発が必要であった。本研究では、大面積成膜可能な物理体積法であるスパッタエピタキシー法を用いた歪GeSn系チャネル素子の開発を試みた。GeSnの結晶成長では、成膜中におけるGeおよびSn原子の表面拡散の抑制がSn析出の抑制に効果的であることがわかった。また、Si基板上にGeSn薄膜を形成する際には、SiとGeSnの大きな格子不整合が課題となるため、Si基板上へのGe膜形成に取り組み、高いスパッタ電力が平坦性の向上や欠陥形成の改善に大きく貢献することを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Investigation of Sn surface segregation during GeSn epitaxial growth by Auger electron spectroscopy and energy dispersive x-ray spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tsukamoto, Nobumitsu Hirose, Akifumi Kasamatsu, Takashi Mimura, Toshiaki Matsui, Yoshiyuki Suda
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 106 号: 5 ページ: 052103-052103

    • DOI

      10.1063/1.4907863

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formation of GeSn layers on Si (001) substrates at high growth temperature and high deposition rate by sputter epitaxy method2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tsukamoto, Nobumitsu Hirose, Akifumi Kasamatsu, Takashi Mimura, Toshiaki Matsui, and Yoshiyuki Suda
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science

      巻: 50 号: 12 ページ: 4366-4370

    • DOI

      10.1007/s10853-015-8990-4

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of boron dopants of Si (001) substrates on formation of Ge layers by sputter epitaxy method2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tsukamoto, Nobumitsu Hirose, Akifumi Kasamatsu, Takashi Mimura, Toshiaki Matsui, and Yoshiyuki Suda
    • 雑誌名

      Applied Physics Letter

      巻: 103 号: 17 ページ: 172103-172103

    • DOI

      10.1063/1.4826501

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mechanism of Sn surface segregation during GeSn epitaxial growth2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tsukamoto, Nobumitsu Hirose, Akifumi Kasamatsu, Takashi Mimura, Toshiaki Matsui, Yoshiyuki Suda
    • 学会等名
      9th International Conference on Silicon Epitaxy and Heterostructures
    • 発表場所
      モントリオール(カナダ)
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Formation of GeSn Layers on Si (001) Ssubstrates by Sputter Epitaxy method2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tsukamoto, Nobumitsu Hirose, Akifumi Kasamatsu, Takashi Mimura, Toshiaki Matsui, Yoshiyuki Suda
    • 学会等名
      Materials Research Society Spring Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(アメリカ)
    • 年月日
      2015-04-06 – 2015-04-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] GeSn薄膜形成におけるSn析出の挙動2015

    • 著者名/発表者名
      塚本貴広,広瀬信光,笠松章史,三村高志,松井敏明,須田良幸
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川)
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Si直上Ge薄膜形成におけるスパッタ電力の効果と表面平坦化の試み2014

    • 著者名/発表者名
      塚本貴広,広瀬信光,笠松章史,三村高志,松井敏明,須田良幸
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] スパッタエピタキシー法を用いたSi直上へのGeSn薄膜の形成2014

    • 著者名/発表者名
      塚本貴広,広瀬信光,笠松章史,三村高志,松井敏明,須田良幸
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effects of DC Sputtering Conditions on Formation of Ge Layers on Si Ssubstrates by Sputter Epitaxy method2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tsukamoto, Nobumitsu Hirose, Akifumi Kasamatsu, Takashi Mimura, Toshiaki Matsui, Yoshiyuki Suda
    • 学会等名
      ISTDM 2014
    • 発表場所
      シンガポール(シンガポール)
    • 年月日
      2014-06-02 – 2014-06-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of boron dopant of Si (001) substrates on growth of Ge layers using sputter epitaxy method

    • 著者名/発表者名
      T. Tsukamoto, A. Kasamatsu, N. Hirose, T. Mimura, T. Matsui, Y. Suda
    • 学会等名
      8th International Conference on Silicon epitaxy and heterostructures
    • 発表場所
      Centennial Hall of School of Medicine, Kyushu University, Fukuoka
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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